莲藕休闲脆片组合干燥技术研究

论文摘要

莲藕为睡莲科莲属多年生大型宿根水生草本植物,其肉质白嫩,口感脆甜,富含营养成分,又兼具药用价值,深受消费者喜爱。鲜藕极易氧化褐变,不耐贮运,干制是延长莲藕供应期的重要途径之一。目前莲藕的干制品有藕粉、脱水藕片和休闲莲藕脆片,藕粉和脱水藕片干燥方法多为自然干燥或热风干燥,产品附加值低、营养损失大；目前市面上休闲莲藕脆片采用油炸方法,其含油量高、品质可控性差。因此,研究莲藕新型干燥技术,提高干制品品质,增加产品附加值,意义重大。本文研究了不同干燥方式对莲藕脆片品质的影响、莲藕脆片真空微波-气流膨化组合干燥的最佳工艺参数以及莲藕片热风干燥和真空微波干燥动力学模型。主要研究结果如下：采用热风干燥、真空微波干燥、热风-真空微波干燥、热风-气流膨化干燥、真空微波-气流膨化干燥、热风-真空微波-气流膨化干燥6种不同干燥方式对莲藕片进行干燥研究,对所得脆片的色泽、收缩率、硬度、脆度、VC保留率、多酚保留率以及微观结构等品质指标进行分析,结果表明4种组合干燥方式生产的莲藕脆片品质均较单一干燥方式的产品有所改善,其中,热风-真空微波-气流膨化干燥的莲藕片收缩程度和褐变程度较真空微波干燥显著降低,而VC和多酚保留率较热风干燥显著提高,硬度、脆度均适中,多孔性好,是最适宜加工莲藕休闲脆片的方法。在单因素试验的基础上,采用三因子二次正交旋转组合设计,对莲藕片真空微波-气流膨化组合干燥工艺进行优化,研究了不同单位质量微波功率、转换点含水率和膨化温度对产品的亮度、硬度、脆度和水分含量的影响,并对变量进行了响应面分析。确定真空微波联合气流膨化干燥莲藕片的最佳工艺参数为：单位质量微波功率12.48W/g、转换点含水率48.73%、膨化温度86.56℃,该条件下获得的莲藕脆片色泽好、口感酥脆。研究热风和真空微波两种干燥方式对莲藕片干燥特性的影响,发现莲藕片热风和真空微波干燥过程均符合Page模型,根据试验数据分别建立了莲藕片热风干燥、真空微波干燥以及两种方式组合干燥的水分比与干燥时间关系的动力学模型,方程为MR=exp（-ktN）,热风干燥条件下,k=exp（-3.969-0.00418X1+0.0193X2）,N=0.764-0.000126X1+0.00255X2;真空微波干燥条件下,k=exp（-3.191+0.0149X3-0.00887X4+ 0.000973X5）,N=0.495+0.00230X3+0.00151X4+0.000306X5。验证试验发现模型预测值与试验值拟合良好。计算莲藕片两种干燥技术下的有效扩散系数,莲藕片真空微波干燥的有效扩散系数远大于热风干燥的有效扩散系数。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 莲藕概况
• 1.1.1 莲藕营养保健价值
• 1.1.2 莲藕干制加工现状
• 1.2 果蔬干燥技术研究进展
• 1.2.1 热风干燥技术
• 1.2.2 真空微波干燥技术
• 1.2.3 气流膨化干燥技术
• 1.2.4 分阶段组合干燥技术
• 1.3 不同干燥方式对果蔬干制品品质的影响
• 1.4 果蔬干燥模型发展趋势
• 1.5 立题依据及意义
• 1.6 主要研究内容及技术路线
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 技术路线
• 第2章 干燥方式对莲藕脆片品质的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 莲藕
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器与设备
• 2.1.4 干燥方式
• 2.1.5 检测指标及方法
• 2.1.6 主要指标计算方法
• 2.1.7 数据处理与统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同干燥方式对莲藕脆片收缩率的影响
• 2.2.2 不同干燥方式对莲藕脆片色泽的影响
• 2.2.3 不同干燥方式对莲藕脆片硬度和脆度的影响
• 2.2.4 不同干燥方式对莲藕脆片VC与多酚保留率的影响
• 2.2.5 不同干燥方式对莲藕脆片微观结构的影响
• 2.3 本章小结
• 第3章 莲藕片热风-真空微波-气流膨化组合干燥工艺研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 莲藕
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 仪器与设备
• 3.1.4 工艺流程及操作要点
• 3.1.5 真空微波-气流膨化工艺参数的单因素选择
• 3.1.6 主效因素的优化
• 3.1.7 脆片品质分析
• 3.1.8 数据处理与统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 装载量对莲藕脆片品质的影响
• 3.2.2 单位质量微波功率对莲藕脆片品质的影响
• 3.2.3 真空度对莲藕脆片品质的影响
• 3.2.4 转换点含水率对莲藕脆片品质的影响
• 3.2.5 膨化温度对莲藕脆片品质的影响°
• 3.2.6 抽空干燥时间对莲藕脆片品质的影响
• 3.2.7 响应曲面法优化莲藕片真空微波-气流膨化组合干燥工艺
• 3.2.8 回归方程及其参数分析
• 3.2.9 三因素对莲藕片品质的影响
• 3.2.10 综合优化
• 3.3 本章小结
• 第4章 莲藕片热风与真空微波干燥特性及动力学模型
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 莲藕
• 4.1.2 仪器与设备
• 4.1.3 试验方法
• 4.1.4 薄层干燥数学模型
• 4.1.5 主要指标计算方法
• 4.1.6 数据处理与统计分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 莲藕片薄层热风干燥特性分析
• 4.2.2 莲藕片薄层真空微波干燥特性分析
• 4.2.3 莲藕片热风干燥动力学
• 4.2.4 莲藕片真空微波干燥动力学
• 4.2.5 组合干燥模型建立与预测
• 4.2.6 莲藕片热风和真空微波干燥条件下有效扩散系数
• 4.3 本章小结
• 全文结论
• 论文创新点
• 参考文献
• 在研期间成绩与项目
• 致谢